A Red and White Holstein is led into the judging area during the World Dairy Expo in Madison, Wisconsin.

2024年5月12日Nature头条

标题: 美国牛身上的禽流感何时会结束?

副标题: 科学家担心H5N1禽流感毒株导致会把这种病毒传染给人的瘟疫

附图:奶牛似乎从杀死了数百万鸟类的H5N1病毒感染中存活下来了

主要内容:

 对于美国巴氏牛奶中充满H5N1禽流感病毒的担忧已经结束,但是那不意味着这在牛的身上已经结束了。科学家们担心越来越多的牛成为这种适应性强的病毒的最终宿主,给它更多的机会去突变和感染人类。

    新的数据表明,这个病毒可以在牛和鸟类的身上来回跳跃,这种特质使其可以跨地区传播。尽管这种病毒杀死了许多种类的哺乳动物,但是大多数被感染的牛并没有表现出症状或者死亡。这意味着没有人可以在不对其测试的情况下知道它是否被感染了。不仅如此,头牛还可以携带多种类型的流感病毒,这意味着随着时间的流逝,这些病毒间可以交换遗传物质,这使得可以感染人类的毒株更快地出现。

    “最终,基因错误的不断整合和突变不可避免地出现取得进展,”,在图森市亚利桑那大学的进化生物学家Michael Worobey说:“无论我们有多少次将其扼杀在萌芽阶段的机会,我们都会因为检测的不够快速而失去机会。”

    H5N1不是一个新病毒了,自1990年以来它一直以各种形式传播着。一个尤其致命突变体在1996年被发现,它杀死了数以百万的鸟类,并且在包括海豹和许多的哺乳动物体内被发现。但是直到现在,奶牛还不在这个病毒的已知宿主范围内。

    美国政府在三月25日宣布在奶牛身上发现了H5N1病毒,5月7号在9个州的36群奶牛中检出了病毒阳性,但是巴氏牛奶中并没有检测出病毒。但是病毒的逐渐传播让科学家们感到不安。

 马萨诸塞州波士顿大学的环境流行病学家Jessica Leibler说:“每时每刻它都在获得新的像奶牛一样的哺乳动物宿主,这会使人类被感染的风险提高并且会降低人类的免疫力。”

 自从病毒最初从奶牛身上爆发以来,病毒的基因组信息已经被阐明了。5月1号在预印本平台bioRxiv上,美国农业部的科学家分析了他们从牛身上采集到的高达200个2023年后期野生鸟类转移到牛身上的病毒基因组数据。这一结果证实了Worobey的发现和其他5月3号发布virological.org论坛上的讨论。(这两篇文章还没有通过同行评议)

 “由于奶牛不会死于感染流感病毒,它们是有效的病毒混合容器,这使得病毒可以交换遗传物质。” 斯卡通萨斯喀彻温大学的病毒学家Angela Rasmussen说。甚至更糟,目前的毒株似乎可以同等水平地感染好几种物种。“如果有一个病毒,它像跳房子一样在奶牛、人和鸟之间传播那么由于自然选择压力,它的感染性会变得更强。”,她说。

    Rasmussen 说:“大量感染的哺乳动物会给病毒更多的突变的机会,就像上呼吸道感染的疾病在人类之间传播那样。”

 Worobey说:“从人类的角度看,奶牛或许是流感病毒最糟糕的宿主,因为它们数量众多而且人类还常常与其接触。”扑杀家禽可以抑制先前的禽流感传播,但是Rasmussen表示这对牛来说不是一个好的选择。牛太有价值了,而且不像鸟,牛不会死于这个病毒。

 加尔维斯顿德克萨斯大学医学分院的感染病流行病学家Gregory Gray表示,H5N1随时都有可能演变成牛群中的瘟疫。在世界的其他地方,类似H5N1的其他毒株已在鸡和猪之间形成瘟疫了。

 研究人员不确定,病毒是如何在不同的物种之间传播。围绕牛饲料聚集在一起的野鸟是可能的传染源。Gray说:“牛就只是一个更大的鸟饲养槽。”,他还表示,比起牛鸟可以把病毒传播得更远而且更难以控制。

 一些证据表明,类似挤奶器这样的农村器械可能是罪魁祸首,但是一些科学家认为空气传播才是。Gray说:“我真的认为那会发生,而且我们还没有能力去研究它。一些突变体会跨越上千米的空气感染马,这可以解释为什么毒株会在奶制品农场之间传播。

 Worobey表示,在更多的病毒传播途径被搞明白之前很难确定最佳的控制方法。自从4月下旬,美国农业部要求各个州之间运输的奶牛必须要检测病毒。虽然这不一定可以阻止病毒传,但是这至少可以帮助研究人员搞明白它是怎么来的。

 Gray说:“如果病毒通过空气传播,给奶牛注射疫苗或许是一个选择。”H5N1疫苗在美国还没有被运用在牛身上,但是流感疫苗已经被证明对家禽和猪有效。研究人员开始在被感染的乳制品农场做测试来对抗H5N1病毒。

    关于病毒是如何在人之间传播的数据还很少。一个今年5月3号发表在新英格兰医学杂志上的研究德克萨斯州乳制品工厂的一名工人被感染了,这名工人出现了轻微的症状。但是和这名工人一起生活和工作的人还没被检测。

 Gray说:“直到现在美国政府还没有报告大量的因为这个病毒的感染和死亡的病例,这表明这个病毒并没有很高的传播性和致命性。”

 但是Gray说仍有一些传闻的报告包含了更多的人类病例。Leibler怀疑这在农场工作的工人之间已经广泛地传播了。“当你看到有症状的病人时,这只是冰山一角,她说。他表示最糟糕的设想是病毒已经以不可检测的方式在不同物种之间传播了很久了,积累的突变在未来可能会引发大流行。她说:“我们已经从新冠中看到了毁灭性的疫情是怎么样的了。”

 Leibler希望公共卫生力量可以对工人和他们的家人进行检测,那样的话在人类之间的传播就能很快被发现了。她说:“H5N1就在身边,这是用任何手段都无法消除的病毒。“

词汇表:

avian influenza n.禽流感

avian adj. 鸟类的

influenza n. 流行性感冒

dairy adj. 奶的

pasteurized adj. 被巴氏消毒过的

teeming adj. 丰富的

adaptable adj. 适应性强的

hop back 回避跳

forth n. 离开

trait n. 特质

symptoms n. 症状

inevitably adv. 不可避免地

comes along 取得进展

nip it 扼杀

bud n. 蕾

variant n. 突变体

numerous adj.许多的

seal n. 海豹

mink n. 貂

herd n. 畜群

ubiquity n. 普遍存在

uneasy adj.担忧的

epidemiologist 流行病学家

shed light 阐明

preprint n. 预印本

corroborate v. 证实

forum n. 论坛

hopscotching n. 跳房子

the upper respiratory tract 上呼吸道

perspective n. 视角

culling v. 扑杀

poultry n.家禽

curb v. 抑制

congregate v. 聚集在一起

airborne n. 空载的

scarce adj.少见的

mild adj. 轻微的

anecdotal adj. 传闻的

the tip of the iceberg 冰山一角

devastating  adj.毁灭性的

means n. 手段

原文链接:https://doi.org/10.1038/d41586-024-01333-9